La recherche utilisant des organoïdes de cerveau humain à bord de la Station spatiale internationale (ISS) a contribué à l’essai clinique d’un traitement potentiel pour le syndrome de Rett, un trouble neurologique débilitant chez les enfants. Les scientifiques élargissent désormais l’approche spatiale pour étudier d’autres maladies cérébrales afin de trouver de nouveaux traitements.
Une nouvelle fonctionnalité dans Vers le hautle magazine officiel du Laboratoire National de l’ISS®suit deux équipes de recherche utilisant des organoïdes cérébraux dans l’espace pour étudier le syndrome de Rett, la maladie de Parkinson, la sclérose en plaques, la maladie d’Alzheimer et d’autres maladies neurologiques.
Les organoïdes cérébraux sont de petits modèles tridimensionnels issus de cellules souches humaines qui permettent aux chercheurs d’observer comment les cellules cérébrales se développent, communiquent et réagissent aux maladies et aux traitements potentiels. Étant donné que les laboratoires les construisent différemment à des fins différentes, les résultats peuvent varier selon les modèles. Malgré cela, la recherche sur les organoïdes cérébraux dans l’espace est passée de quelques études exploratoires à un ensemble plus large de preuves couvrant plusieurs équipes et maladies.
Ce qui a retenu notre attention, ce n’est pas un seul résultat. Nous avons vu des tendances similaires émerger à travers différentes enquêtes menées par différentes équipes sur différentes missions utilisant différents modèles expérimentaux et modèles de maladies.
Michael Roberts, scientifique en chef, Laboratoire national de l’ISS
À l’Université de Californie à San Diego, la neuroscientifique Alysson Muotri a découvert que les organoïdes cérébraux envoyés à la station spatiale présentaient des changements moléculaires associés au vieillissement et à la neurodégénérescence plus tôt que les modèles comparables sur Terre. Dans les organoïdes fabriqués à partir de cellules d’enfants atteints du syndrome de Rett, son équipe a découvert que des éléments génétiques normalement dormants s’étaient activés, déclenchant une inflammation des cellules de soutien du cerveau.
Cette découverte a conduit les chercheurs à tester la lamivudine, un médicament antirétroviral développé pour le VIH, comme moyen possible de réduire l’inflammation. Ces travaux ont depuis contribué à mener à un essai clinique en cours pour les patients atteints du syndrome de Rett. Si la lamivudine réussit les essais cliniques, Muotri pense qu’elle pourrait être le premier traitement médicamenteux pour une maladie neurologique découverte grâce à la recherche spatiale.
Les chercheurs de la National Stem Cell Foundation mènent une série d’enquêtes connexes. Au cours de six missions, l’équipe a piloté des organoïdes neuraux fabriqués à partir de cellules de personnes atteintes de la maladie de Parkinson et de sclérose en plaques primaire progressive. Les chercheurs ont observé à plusieurs reprises des changements dans les réseaux génétiques associés à la neurodégénérescence et utilisent désormais ces modèles pour étudier comment les thérapies potentielles affectent les cellules cérébrales en orbite.
Les expériences futures devraient inclure des modèles de la maladie d’Alzheimer et des méthodes plus efficaces pour étudier simultanément les cellules de plusieurs patients. Une approche, connue sous le nom d’organoïde « village », pourrait permettre aux scientifiques de comparer la façon dont des personnes ayant des antécédents génétiques différents réagissent au même traitement sans nécessiter une expérience distincte pour chaque patient.
Les scientifiques s’efforcent toujours de comprendre pourquoi certains changements biologiques apparaissent plus rapidement ou plus clairement dans l’espace. Mais après des années de tests sur ce que les modèles créés à partir de cellules souches et de neurones humains peuvent révéler en orbite, les chercheurs se posent désormais une question plus pratique : ces modèles peuvent-ils aider à identifier des traitements plus rapidement ?
